Esercizio a ...

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Evelina Abate
4 anni fa
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Una spira conduttrice quadrata di lato d = 30 cm e resistenza R = 6 mω è posta su un piano ai margini di una zona interessata da un campo magnetico costante B = 16 mt perpendicolare al piano stesso.

1 Una spira conduttrice quadrata di lato d = 30 cm e resistenza R = 6 mω è posta su un piano ai margini di una zona interessata da un campo magnetico costante B = 16 mt perpendicolare al piano stesso. Inizialmente la spira è in quiete e viene accelerata con accelerazione a = 4 m/s 2 costante che la spinge nella zona di campo B. Determinare: 1) La forza elettromotrice massima ε i che viene indotta nella spira; Considerando l intervallo di tempo fra l istante iniziale e quello in cui è completamente all interno della zona di campo: 2) La carica q che è fluita nella spira; 3) L energia E R dissipata per effetto joule sulla spira. a B.

2 Esercizio 5 Un disco conduttore, di raggio a = 0.1 m e momento d inerzia I = kg m 2 rispetto all asse ortogonale al disco passante per il centro, ruota in senso antiorario rispetto a tale asse con velocità angolare iniziale ω o = 200 rad/s; esso è immerso in un campo magnetico B = 0.8 T uniforme e costante parallelo all asse. Tramite due contatti striscianti al centro e al bordo, un resistore e un interruttore si forma un circuito la cui resistenza è R = Ω. All istante t = 0 viene chiuso l interruttore. Calcolare: a) La velocità angolare del disco in funzione del tempo, mostrandone anche graficamente l andamento; b) Dopo quanto tempo essa viene dimezzata; c) La carica totale che fluisce nel circuito in tale intervallo di tempo..... a.. B df. i. v R

3 Due guide verticali parallele conduttrici, distanti b = 20 cm, sono chiuse ad un estremo da un induttore L=10-2 H. Lungo le guide può scivolare senza attrito, sotto l azione del proprio peso, una bacchetta conduttrice di massa m = 10 g. Il dispositivo è immerso in un campo magnetico uniforme e costante, di modulo B = 1 T, ortogonale al disegno e uscente. Studiare la legge con cui varia la velocità di caduta della bacchetta e quella con cui varia l intensità della corrente. (si trascurino le resistenze dei conduttori metallici e dell aria). x L B F mg b

4 Esercizio Si vogliono accelerare particelle α (nuclei dell atomo di He (2 n + 2 p, m α = kg) con un ciclotrone fino a portarle a una E K = 20 MeV. La sorgente delle particelle α è posta al centro del ciclotrone; si supponga che appena uscite dalla sorgente vengano accelerate dalla stessa d.d.p. ΔV = 10 4 V che poi le accelera nel passaggio da una cavità all altra del ciclotrone. Il raggio massimo, fissato dalle dimensioni del magnete, è R = 0.5 m. Calcolare: a) il valore del campo magnetico B; b) La frequenza del ciclotrone; c) Il numero totale di giri fatti dalle particelle α prima di essere estratte dal ciclotrone.

5 Filo curvilineo piano percorso da corrente i, B ortogonale al piano: x y Esercizio: dimostrare che la forza agente sul filo è la stessa che agirebbe su un filo rettilineo congiungente a con b.

6 Una bobina rigida quadrata di lato l = 0.5 m, formata da N = 10 spire, è posta a distanza x = l da un filo rettilineo indefinito percorso da una corrente i 1 = 100 A nel verso in figura; bobina e filo stanno sullo stesso piano orizzontale. Quando la bobina è percorsa da una corrente i 2 bisogna applicarle una forza F = N, ortogonale al filo, per impedirle di andare verso il filo. Calcolare: 1) Il valore e il verso di i 2 ; 2) Il lavoro che bisogna spendere per far compiere alla bobina una traslazione che la porti da x 1 = l a x 2 = 2l rispetto al filo. F A l B D x C i 1

7 Un generatore di f.e.m. ε = 100 V carica un condensatore piano C con armature circolari di area A = 100 cm 2 e distanti d = 0.5 cm, inserito in un circuito di resistenza complessiva R = 100 Ω. Calcolare: 1) La costante di tempo τ del circuito. Determinare, dopo un intervallo di tempo t = 1.5 τ dalla chiusura del circuito: 2) Il campo elettrico E all interno del condensatore; 3) Il valore del campo magnetico B in un punto P interno al condensatore a distanza r = 2 cm dall asse. C ε P r E R

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